面向无人化陆战的指挥控制系统智能化运用

刘阳 ,马辉,贾维, 孙树宝 ,乔鸿禹

北方自动控制技术研究所  山西太原 030006

摘要：随着未来战场正逐步向装备自主化、决策智能化、力量融合化、人机协同化快速发展，人工智能开始全面融人攻防体系各环节，指挥控制系统同时也向智能化演进，形成理解、判断、推理和学习能力，能够充分运用自身一体化、网络化、智能化的功能，使作战体系完成自适应、自协同、自检测和自修复的自我调节任务。因此，对于未来智能化陆战，需要智能的通信网络来支持。

关键词：智能化陆战，指挥控制网络，网络架构，网络组织运用

前言：空地协同作战是我国陆军未来作战模式的发展方向，其中一个重要方面就是陆战装备与无人机的协同。陆战装备无人机协同作战指挥控制技术是发挥陆战装备和无人机各自优势、扩大协同效应的关键技术。指挥控制系统需要向智能化发展，形成理解、判断、推理和学习能力，能够充分运用自身一体化、网络化、智能化的功能，可以帮助作战体系自适应、自协同地完成作战任务。

1.智能化陆战指控网络能力需求

当前，陆战指挥控制网络只是完成网络互连和有限的数据传递，缺乏流量控制和网络服务质量控制策略，面对多样化的服务需求，结构固定和功能单一，通信网络显得力不从心。同时，目前的战术指挥控制网络规划、部署和开设复杂且时间比较长，网络重组能力弱，不具有随遇接人的能力，网络很难保证武器平台信息的实时传输。陆战场作战的复杂性、对抗性和激烈性，决定了指挥控制通信网络必须具备快速部署、广域覆盖、自主规划、按需服务以及安全可靠的能力，才能较好地满足未来智能化陆战场作战需要。

1.1网络快速部署智能化

陆战条件下要求指控通信网络具有灵活部署、通用共享、动态调整的能力，来适应复杂多变战场环境。网络灵活部署能够减少指挥人员通信网络开通时间，提高了通信网络开设效率，保证网络初始化、重组和恢复时间，满足部队作战的机动性、灵活性要求。网络组件通用共享，满足组件模块化、协议标准化需求，并易于升级，能够支持新技术的“即插即用”，不受制造商和技术体制的限制。在网络部署后，根据战场的实际需要，可以动态调整网络资源，提高了网络的适应性和可用性。

1.2网络广域覆盖智能化

陆战条件下要求指控通信网络具有立体组网、动中通信、随遇接入能力，来满足部队作战所需的网络覆盖范围。通过综合利用卫星、微波、宽带、超短波、短波、光纤、有线等多种通信手段构建立体组网通信，实现对作战地域的多层立体覆盖，根据作战需求灵活应用空中（无人机、机载载荷等）、临近空间（飞艇等）、卫星等不同的通信手段，满足战场复杂多变的通信需求。利用卫星资源、空中通信节点、地面通信节点等，为指挥所和作战力量提供动中通信保障，支持高度的移动性，提供“动中”的语音、数据和视频传输，运动条件下，使旅／营／连各战术部队接人网络速率满足一定要求。对于陆战场大量有／无人作战节点，各节点都有可能在战场机动作战，节点根据作战的需求，需要灵活编组，实时编组，随时从一个子网移动到另一子网中，这就需要节点具有随遇接人的能力。

1.3网络自主规划智能化

陆战条件下要求指控通信网络具有动态组网与运用、网络规划与资源管理能力，来根据作战使命、任务和目标对指控通信网络进行方便快捷的规划。未来陆战场作战样式丰富、部队编组灵活，随着部队部署变化，会导致任务重组所需的网络开通时间和复杂性大大增加。需要能够对宽带战术通信网、天基通信资源、现有军用网络进行多网系融合组织运用，使战术部队具备对天空地通信资源的动态组网综合运用能力。通过分层、分级进行网络规划与管理，能够对连通链路、网络可用带宽和传输延时等网络状态进行收集、同步，对网络资源进行调度、预约和分配等，支撑网络感知和网络资源优化使用。

1.4指挥自主决策

随着作战指挥信息化程度的提高，在“侦、指、打、评”的作战环节，作战信息不断更新，快速更迭对作战指挥决策的实时性、精确性要求越来越高。这就要求指挥控制系统应具有智能决策支持能力，能够基于对大量情报的分析处理结果，精准评估目标威胁，优选并确定行动方案，快速制定行动计划，为作战指挥决策和部队行动提供及时可靠的支持。总之，智能指挥控制系统作为智能化信息系统，在情报侦察、电子对抗等信息系统装备的支持下，依托智能指挥控制通信系统，具有多源情报处理能力、快速任务规划能力、智能指挥决策能力、精确行动控制能力、精准支援保障能力，满足部队在未来无人化战场遂行进攻及防御作战任务时，接受上级指挥以及对所辖有人/无人作战力量实施指挥的需要，实现快速、精确、整体、智能作战。

2.陆战装备无人机空地协同作战指挥控制关键技术

无人机空地协同作战火控技术主要针对空中平台和地面装备协同作战能力需求，研究有人/无人系统互操作技术、空地协同态势感知、基于空域协调区的协同任务规划、空地协同指挥与控制等技术，解决无人装备融入空地协同作战体系等问题。

2.1有人/无人系统互操作技术

互操作性指的是多个平台通过协同操作完成给定作战任务的能力，是实现有人装备与无人机之间互连互通、信息共享、协同控制的基础。美国国防部在2011年公布的《无人系统综合路线图2011—2036》中对有人/无人机协同的发展情况进行了系统介绍，指出有人/无人机协同发展需要硬件和软件的互操作性、可升级的自主性、人机接口、全新的协同控制算法和网络任务工具的高度发展为支撑。有人/无人机协同互操作的发展会使当前传感器到射手的闭环向未来网络化作战系统转变。有人/无人机协同作为一个节点融入到更大的作战网络会改变作战任务的执行方式，提高作战效能。

2.2空地协同态势感知

无人机系统可以遂行侦察、监视和目标获取任务，向指挥官提供地形、基础设施、目标、敌军编制等数据，同时也对当前作战行动提供适应性强的、实时的态势感知信息，包括监视敌军的重心、进攻和防御的位置、佯动和战斗毁伤评估等。相对于地面陆战装备，无人机在进行态势感知具有以下优势：（1）无人机飞行速度比地面装备行进速度快，活动范围广，能获取更大范围的战场态势信息。（2）无人机不受地形约束，空中俯视视角下盲区远小于陆战装备侦察系统，能观察到陆战装备侦察系统受障碍物遮挡的区域。（3）无人机除携带可见光和红外成像传感器外，还能携带SAR雷达，能提供全天候的地面成像侦察能力。

2.3基于空域协调区的协同任务规划

空地协同作战时，无人机和地面装备可能处于对方的火力范围内，为保证飞行安全与作战安全，需要避免两者在同一时刻使用同一空域，因此在任务规划时必须考虑“空域协调区”的概念。空域协调区通常可以设置为横向分离、高度分离和时间分离等。无人机系统的机动要与地面战斗队形协调一致，按照指挥官对时间和地点的选择，到达优势位置。无人机系统的属性如速度、续航能力、隐身能力必须与所支援部队的行动适当匹配，才能增强团队作战能力。基于空域协调区的协同任务规划，将空域使用分配作为优先考虑的约束准则，使用多准则多约束的任务规划算法，生成满足武器使用条件、传感器性能约束、空域协调约束的任务计划，实现任务执行过程中空间和时间的协同。

3.结束语：

综上所述，未来陆战要求陆军指挥控制系统具备高度的“智慧化”，能提供无人化的侦察感知、指挥控制、通信组网等能力，确保各作战要素都能充分发挥最大效能。

参考文献：

［1］朱江.智能时代的指挥控制——任务共同体机制和模型研究［M］.北京：电子工业出版社，2011.

［2］李江，李兵，程远林，等.面向无人作战体系的智能化指控技术研究［C］//北京：第六届中国指挥控制大会论文集，2018.

［3］李芳芳.自主的智能化指挥控制系统发展思考［J］.现代防御技术，2013，41（2）：1-5，67.

[4]魏瑞轩，李学仁.无人机系统及作战使用[M].北京：国防工业出版社，2009.